數據庫設計

數據存儲于兩種不同的數據庫中，其中，各個維度的監測數據存儲于HBASE中，設備記錄、操作記錄存儲于MySQL中。

HBASE表格設計

原始數據表：BASIC_SWITCH

列族：devRunSta
（詳見realDataTest_dev.xlsx）

整合數據表：AgrData

列族：dataList
rowKey設計規則：[date] - [equip_num]

dateequip_numdataswitchNamegapValuehumidityoffsetValuetemperatureDBJDCJDQJ1FBJFCJacVoltage_X2X4acVoltage_X3X5directVoltage_X2X4directVoltage_X3X5

當天的日期

同devRunSta表

每天采集30次數據進行組合，約3600個數據點

同devRunSta表

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

每天采集一個小時內的數據，一秒采集一個數據點，共3600個數據點

MySQL表格設計

（注：標有*的字段為主鍵）

統計信息總表：stat

列名類型取值描述

num_monitor	int	正整數	監測設備數量
num_warn	int	正整數	預警設備數量
num_maintain	int	正整數	維護設備數量
num_care	int	正整數	注意設備數量
num_normal	int	正整數	正常設備數量
radio_data	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_gapValue	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_humidity	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_offsetValue	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_temperature	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_DBJ	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_DCJ	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_DQJ1	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_FBJ	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_FCJ	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據比重
radio_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據比重
reliability_data	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_gapValue	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_humidity	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_offsetValue	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_temperature	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_DBJ	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_DCJ	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_DQJ1	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_FBJ	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_FCJ	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據信度
reliability_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據信度
validity_data	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_gapValue	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_humidity	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_offsetValue	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_temperature	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_DBJ	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_DCJ	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_DQJ1	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_FBJ	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_FCJ	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_acVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_acVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_directVoltage_X2X4	char[20]	百分比	該維度數據效度
validity_directVoltage_X3X5	char[20]	百分比	該維度數據效度
*id	int	正整數	數據唯一標識，恒定為1

設備信息表：equipment_info

列名類型取值描述

*equip_num	char[20]	如P001	設備編號
equip_addr	char[20]	如西直門	設備地址
equip_age	char[20]	如5年	設備已使用年限
equip_log	char[255]	如未能正常鎖閉	設備最近監測日志
equip_maintaintime	char[20]	如2022年3月1日	設備最近維護時間
equip_status	char[20]	如預警	設備健康狀態

RUL曲線表：rul_curve

列名類型取值描述

equip_num	char[20]	如P001	設備編號
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子編號
time	char[20]	如2022年3月1日	時間點
rul	float	如3.25，單位年	RUL數據點
*id	int	自增正整數	數據唯一標識

臨時RUL曲線表：temp_rul_curve（用于存儲以擬合出的模型計算其他設備的RUL值，每次開始新模型擬合會清空該表）

列名類型取值描述

equip_num	char[20]	如P001	設備編號
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子編號
time	char[20]	如2022年3月1日	時間點
rul	float	如3.25，單位年	RUL數據點
*id	int	自增正整數	數據唯一標識

擬合精度表：fit_accuracy

列名類型取值描述

equip_num	char[20]	如P001	設備編號
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子編號
time	char[20]	如2022年3月1日	時間點
fit	float	取值范圍[0, 100]	數據的擬合精度
*id	int	自增正整數	數據唯一標識

健康評估表：health_evaluation

列名類型取值描述

equip_num	char[20]	如P001	設備編號
healthy_factor	int	1/2/3	健康因子編號
time	char[20]	如2022年3月1日	時間點
factor	float	取值范圍[0, 100]	數據的健康度
*id	int	自增正整數	數據唯一標識

評估建議表：evaluation_advice

列名類型取值描述

*id	int	自增正整數	數據唯一標識
health_grade	char[20]	正常/注意/維護/預警	設備健康度評級
eval_advice	char[255]	如建議盡快進行維護維修等	設備文字評估建議
maint_process	char[255]	如檢修，維護，保養三段式，中間以英文逗號分隔	設備建議維護流程
risk_state	char[255]	如60%，20%，10%三段式，中間以英文逗號分隔	設備不同等級風險提示

界面功能設計

看板系統

展示統計信息

獲取統計信息總表：stat，展示以下內容

當前監測的設備數量

狀態為“預警”的設備數量

狀態為“維護”的設備數量

狀態為“注意”的設備數量

狀態為“正常”的設備數量

當前監測數據中各個數據維度所占的比重

各個數據維度的信效度

展示設備信息

獲取設備信息表：equipment_info，展示以下內容

設備編號，地址，已使用年限，最近監測日志，最近維護日期，健康狀態

對本設備進行模型擬合操作，將進入“壽命預測”界面

刪除操作，刪除本設備的相關記錄

壽命預測

展示監測曲線

獲取整合數據表：AgrData，展示以下內容

繪制最近的一條檢測數據，包括30次電流數據整合，其他數據維度一小時共3600個數據點

數據維度切換，點擊對應維度的條目名稱切換數據曲線

進行壽命預測模型的擬合，點擊將自動調用壽命預測算法，并切換頁面

展示壽命預測結果

獲取RUL曲線表：rul_curve與擬合精度表：fit_accuracy，并展示以下內容

左側三個健康因子供選擇并切換擬合不同模型曲線

繪制RUL曲線

繪制三個健康因子的擬合精度

下拉選擇不同設備以當前模型繪制RUL曲線

健康評估

展示健康評估數據

獲取健康評估表：health_evaluation，并展示以下內容

展示設備編號，以及對應的三個健康度

導入專家評估（可選），輔助進行評估

點擊開始評估進行評估融合，并切換界面

展示評估建議

獲取評估建議表：evaluation_advice，并展示以下內容

根據健康度顯示當前設備編號和星級評價

提供文字性的評估建議

提供當前健康度評級下的建議維護流程

顯示風險百分比提示

實體層（Enity）設計

對應各個數據庫表格建立，若有需要可以對應業務視圖建立

接口層（Controller）設計

統計信息獲取接口

描述信息

獲取系統統計信息，供前端進行圖形化展示

請求屬性

• 請求方式：get
• 請求地址：/getstat

請求入參

• 字段說明
  無參數
• Json信息
  無參數

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功", "data": { //數據來自統計信息總表：stat"id": "1", "num_monitor": "100", "num_warn": "10", ......"validity_directVoltage_X3X5": "90%", } }

設備信息獲取接口

描述信息

獲取所有的設備信息，供前端以表格的形式進行展示

請求屬性

• 請求方式：get
• 請求地址：/getequipinfo

請求入參

• 字段說明
  無參數
• Json信息
  無參數

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功", "data": [{ //數據來自設備信息表：equipment_info"equip_num": "P0001", "equip_addr": "西直門", ......"equip_status": "Warn"},{ //數據來自設備信息表：equipment_info"equip_num": "P0002", "equip_addr": "西直門", ......"equip_status": "Normal"},......{ //數據來自設備信息表：equipment_info"equip_num": "P0010", "equip_addr": "西直門", ......"equip_status": "Normal"}] }

壽命預測操作接口

描述信息

傳遞當前所要操作的設備編號，供壽命預測界面讀取

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/postequipnum

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "上傳成功" }

刪除設備操作接口

描述信息

刪除當前操作的設備，移除該設備的記錄信息

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/postdelequip

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "刪除成功" }

獲取監測數據接口

描述信息

獲取最近的一條監測數據，每個數據維度約3600個點

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/getmonitor

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功""data": { //數據來自整合數據表：AgrData"date": "2022年3月1日", "equip_num": "P0001", "data": [10,20,...(省略3600個點),90],......"directVoltage_X3X5": [10,20,...(省略3600個點),90]} }

開始模型擬合接口

描述信息

發送模型擬合命令，調用壽命預測算法

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/postrun

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "命令發送成功" }

獲取RUL曲線接口

描述信息

獲取指定設備三個健康因子所形成的RUL曲線數據點

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/getrul

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功","data": [{ //數據來自RUL曲線表：rul_curve"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 80},{ //數據來自RUL曲線表：rul_curve"id": 2, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 70},......,{ //數據來自RUL曲線表：rul_curve"id": 3, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"rul": 60}] }

獲取擬合精度接口

描述信息

獲取指定設備三個健康因子的漸進擬合精度
等距選擇10個數據點

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/getfit

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0001" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功","data": [{ //數據來自擬合精度表：fit_accuracy"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "60%"},{ //數據來自擬合精度表：fit_accuracy"id": 2, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "70%"},......,{ //數據來自擬合精度表：fit_accuracy"id": 3, "equip_num": "P0001", "healthy_factor ": 1,......"fit": "80%"}] }

更改擬合設備接口

描述信息

獲取以當前擬合出的模型去預測其他指定設備的RUL值

請求屬性

• 請求方式：post
• 請求地址：/updatefit

請求入參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

equipNum	string	設備編號	是

• Json信息

{"equipNum": "P0002" }

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功","data": [{ //數據來自臨時RUL曲線表：temp_rul_curve"id": 1, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 80},{ //數據來自臨時RUL曲線表：temp_rul_curve"id": 2, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 70},......,{ //數據來自臨時RUL曲線表：temp_rul_curve"id": 3, "equip_num": "P0002", "healthy_factor ": 1,......"rul": 60}] }

獲取健康評估數據接口

描述信息

獲取所有設備的健康度

請求屬性

• 請求方式：get
• 請求地址：/gethealth

請求入參

• 字段說明

  無參數

• Json信息

  無參數

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功","data": [{ //數據來自健康評估表：health_evaluation"id": 1, "equip_num": "P0001", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 70,"healthy_factor3": 30},{ //數據來自健康評估表：health_evaluation"id": 2, "equip_num": "P0002", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 60,"healthy_factor3": 30},......,{ //數據來自健康評估表：health_evaluation"id": 3, "equip_num": "P0010", "healthy_factor1": 80,"healthy_factor2": 70,"healthy_factor3": 20}] }

發送健康評估命令接口

描述信息

調用算法，開始進行健康評估融合，更新stat表中設備健康狀態

請求屬性

• 請求方式：get
• 請求地址：/getevaluate

請求入參

• 字段說明

  無參數

• Json信息

  無參數

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "命令發送成功" }

獲取評估建議接口

描述信息

根據設備健康度評級，獲取對所有設備的評估建議

請求屬性

• 請求方式：get
• 請求地址：/getadvice

請求入參

• 字段說明

  無參數

• Json信息

  無參數

請求出參

• 字段說明

字段名字段類型字段描述是否必填備注

status	boolean	是否成功	是	true：成功 false：失敗
code	int	狀態碼	否	如，20000：驗證碼不正確或已過期
message	string	提示消息	否
data	object	數據內容	否

• Json信息

{"status": true, "code": 200, "message": "獲取成功","data": [{ //數據來自設備信息表：equipment_info和評估建議表：evaluate_advice"id": 1, "equip_num": "P0001", "health_grade": "正常", "eval_advice": "正常維護保養","maint_process": "檢修, 維護, 保養","risk_state": "60%, 30%, 10%"},{ //數據來自設備信息表：equipment_info和評估建議表：evaluate_advice"id": 2, "equip_num": "P0002", "health_grade": "正常", "eval_advice": "建議盡快進行維護維修","maint_process": "檢修, 維護, 保養","risk_state": "70%, 20%, 10%"},......,{ //數據來自設備信息表：equipment_info和評估建議表：evaluate_advice"id": 10, "equip_num": "P0010", "health_grade": "正常", "eval_advice": "必須立刻進行維護維修","maint_process": "檢修, 維護, 保養","risk_state": "90%, 5%, 5%"}] }

服務層（Service）設計

工程目錄結構

總結

以上是生活随笔為你收集整理的寿命预测子系统详细设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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